调节阀的系统参数及其流量特性探析

罗 伟

（神华宁夏煤业集团煤炭化学工业分公司研发中心 宁夏 灵武 750411）

0 引言

调节阀与工业生产过程控制的发展同步进行，为提高控制系统的控制品质，对组成控制系统各组成环节提出了更高要求。例如，对检测元件和变送器要求有更高的检测和变送精确度，要有更快的响应和更高的数据稳定性；对调节阀等执行器要求有更小的死区和摩擦，有更好的复现性和更短的响应时间，并能够提供补偿对象非线性的流量特性等。同时，由于工业生产过程的大型化和精细化，对调节阀等也提出了更高要求。

1 调节阀的系统参数

1.1 调节阀的流量系数

流量系数表示流体流经阀门产生单位压力损失时流体的流量，是衡量阀门流通能力的指标。 由于单位的不同，流量系数有不同的代号和量值。

采用国际单位制时，流量系数用Kv表示。 流量系数Kv的定义为:

调节阀两端压差为0.1MPa 时，温度为278K-313K（5℃-40℃）的水每小时流经调节阀的立方米数，以m3/h 表示。流量系数随阀门尺寸、形式及结构而变化，该系数值越大说明流体流过阀门时的压力损失越小。

调节阀的流量系数Kv值，是调节阀的重要参数，它反映调节阀通过流体的能力， 也就是调节阀的容量。 根据调节阀流量系数Kv的计算，就可以确定选择调节阀的口径。

1.2 阻力系数

流体通过弯管和截面突变的地方时，会有扰动、搅拌，形成气穴、漩涡和尾流，或使流体质点相互撞击，产生较大的能量损耗。 可以认为，调节阀体腔内的每个元件都可以看作为一个产生阻力的元件系统（流体转弯、扩大、缩小、再转弯等），调节阀内的阻力损失等于调节阀各个元件阻力损失的总和。……